I. INTRODUCCIONLa operaciones preliminares consisten en el lavado, selección, pelado, trozado o molienda, escaldado y otros.

LIMPIEZA E INSPECCIÓN

Los productos hortofrutícolas son sometidos a limpieza para remover materias extrañas y material dañado.

Se efectúa una clasificación según tamaño, madurez, peso, calidad u otras características. Estos procesos usan tanto procesos secos como húmedos, así como operaciones mecánicas y manuales. Ejemplos de sistemas secos son la agitación manual, tamices, chorros de aire y cintas y rodillos transportadores, en tanto métodos húmedos son la aspersión de agua, flotación, inmersión y arrastre en canales.

SELECCIÓN

Una vez que la materia prima está limpia, se procede a la selección, es decir, a separar el material que realmente se utilizará en el proceso del que presenta algún defecto que lo transforma en material de segunda por lo que será destinado a un uso diferente o simplemente eliminado. Esta selección se realiza en una mesa adecuada a tal propósito o en una cinta transportadora en el caso de contar con una instalación de pequeña escala semi-mecanizada. se trata, entonces, de separar toda fruta u hortaliza que no presente uniformidad con el lote, en cuanto a madurez, color, forma, tamaño, o presencia de daño mecánico o microbiológico. La uniformidad es un factor de calidad relevante, ya que se le da la mayor importancia a que el material sea homogéneo y uniforme. La selección cumple la función de producir tal homogeneidad.

PELADO

Es una operación imprescindible en la elaboración de muchas frutas y verduras en la que para mejorar el aspecto del producto final se requiere la eliminación del material no comestible. El coste de esta operación se procura reducir al mínimo eliminando la menor parte posible del producto y reduciendo al máximo los gastos energéticos, de material y de mano de obra. Durante el pelado el producto no debe sufrir daños y después de éste, la superficie del mismo debe quedar limpia. Existen cinco métodos de pelado:

1. PELADO AL VAPOR: los alimentos (por ejemplo: raíces como remolacha, zanahoria, etc...) se introducen en lotes a un recipiente a presión que rueda. La rotación del recipiente asegura que el alimento en cuestión contacte con el vapor, la elevada temperatura calienta rápidamente la superficie pero su baja conductividad térmica impide que éste penetre y por lo tanto no se cuece (sin modificación en textura y color). Al producirse una súbida caída de la presión se libera vapor bajo la piel y la superficie del alimento se despega. La mayor parte del material salta al liberarse del vapor y la ducha posteriro de agua solo sirve para liberar los restos de piel que permanecen adheridos. Las pérdidas de peso que provocan en el producto son muy escasas por lo que provocan un buen aspecto en el producto al final.

2. PELADO A CUCHILLO: la piel se retira al presionar estas en rotación contra unas cuchillas fijas, en otros casos son unas cuchillas rotatorias. Este sistema resulta particularmente adecuado para los frutos cítricos cuya piel se retira con facilidad sin apenas deterioro o pérdida de peso.

3. PELADO POR ABRASIÓN: en este método el alimento entra en contacto con unos rdoillos de carborundo y se coloca en unos recipientes cubiertos de este material, esta superficie abrasiva arranca la piel la cual seguidamente es arrastrada por una corriente de agua. Sin embargo a veces hay que realizar un

cabado manual, las pérdidas son mayores hasta del 25%, la eliminación de efluyentes resulta cara y difícil.

4. PELADO CÁUSTICO: se utiliza una solución diluida de hidróxido de sodio a 100-120°c donde los alimentospasan por un baño de sosa al 1-2% para reblandecer la piel y esta es posteriormente eliminada por unaducha de agua a alta presión y en seco mediante unos rodillos de goma. Esta variante reduce tanto elconsumo de agua como de pérdidas en el producto y genera un efluente de consistencia pastosa quese elimina con facilidad.

5. PELADO A LA LLAMA: utilizado principalmente para cebollas. Consiste en una banda sinfín que transporta elproducto en rotación a través de un horno a una temperatura superior 1000°c. A su paso por el horno,la última capa de cebolla y raíces más finas se queman y la piel chamuscada es eliminada medianteuna ducha de agua a alta presión. Las pérdidas medias por este sistema son del 90%.

II. OBJETIVOSGeneral

Conocer las maquinas que se utilizan para el lavado, selección y pelado de alimentos

III. MARCO TEORICOLAS OPERACIONES PRELIMINARES DEL PROCESAMIENTO DE FRUTAS

Y HORTALIZAS

Son todas aquellas que, independientemente del producto final que se desea obtener, suelen realizarse antes del proceso específico. Desde luego, el orden y la manera en que cada una de estas operaciones se lleva a cabo varían según la especie, su procedencia y el producto final al que será destinada; incluso en algunos casos puede prescindirse de alguna de estas operaciones. Entre las operaciones preliminares del procesamiento de frutas y hortalizas se consideran:

• La recepción de la materia prima.

• La limpieza.

• La selección y clasificación.

• El pelado.

• La reducción de tamaño.

• El escaldado.

1. LIMPIEZALa limpieza de la materia prima tiene las siguientes finalidades:

a) Eliminación de contaminantes, que constituyen un peligro para la salud o que son estéticamente desagradables.

b) Control de la carga microbiana, que repercute en la eficacia del proceso térmico y en la calidad del producto final.

A continuación se mencionan algunos contaminantes que pueden encontrarse en las frutas y hortalizas que entran como materia prima a una planta procesadora:

• Minerales: tierra, arena, piedras, partículas metálicas, aceite.

• Plantas: ramas, hojas, tallos, cáscaras.

• Animales: huevos de insecto, larvas, excreciones.

• Productos químicos: residuos fitosanitarios, fertilizantes.

• Microbios: microorganismos y subproductos.

Una operación eficiente de limpieza debe:

• Permitir la mayor separación de contaminantes con el mínimo

.desperdicio del producto.

• Evitar la recontaminación del producto limpio.

Dejar la superficie del producto en estado aceptable, es decir, sin lesiones.

• Utilizar la menor cantidad posible de agua, detergentes y desinfectantes.

La limpieza de frutas y hortalizas puede llevarse a cabo por dos métodos: limpieza en seco y limpieza en húmedo.

Figura 1. Tamiz vibratorio de lecho plano para la limpieza enSeco de frutas y hortalizas

La figura 1 muestra el diagrama de un tamiz de lecho plano.

El cepillado consiste en pasar la materia prima a través de cepillos rotatorios que faciliten la separación de contaminantes fuertemente adheridos a la materia prima. Al igual que el tamizado, este método puede maltratar las materias primas muy suaves. Es común utilizar el cepillado cuando la materia prima posee una superficie firme o debe almacenarse por un tiempo antes de su procesamiento y no se desea humedecerla.

Figura 2. Tina de lavado por inmersión para frutas y hortalizas

. • Cepillado de materia prima dentro de la tina de inmersión, cuando la firmeza de aquélla lo soporte.

• Utilización de agua caliente, aunque esto acelera el deterioro de las frutas y hortalizas.

• Aplicación de detergentes y productos sanitarios, cuyo uso debe ser en condiciones muy controladas para no afectar el producto.

Existen diversos equipos para el lavado por aspersión de frutas y hortalizas.

Los más comunes son el tambor rotatorio (para frutas y hortalizas resistentes) y las bandas transportadoras o cangilones perforados, que pueden contar con cepillos rotatorios para aumentar la eficacia de la operación.

La figura 3 esquematiza un tambor rotatorio para lavado por aspersión y la figura 4 un lavado por aspersión con cepillos rotatorios.

Cuando la materia prima presenta gran cantidad de suciedad fuertemente adherida a la superficie, es común utilizar un sistema de lavado combinado que consiste en un lavado inicial por inmersión, que ablanda la suciedad, seguido de un lavado por aspersión, que la elimina. La figura 5 presenta un sistema combinado de lavado por inmersión-aspersión.

Otros métodos, como el lavado por flotación, tienen un uso más limitado y específico. En este caso, se aprovecha la diferencia de densidad entre la materia prima y los contaminantes, o bien entre la materia prima con diferentes características. Por ejemplo, se utiliza como lavado-selección por tamaño para champiñones y como lavado-clasificación para manzanas, ya que la fruta sobremadura, magullada o podrida se hunde y aquélla en buen estado flota. En la figura 6 se muestra este sistema.

Figura 3. Tambor rotatorio para lavado por aspersión de frutas yhortalizas. (FUENTE: [oslyn y Heid. 1963.)

Figura 4. Lavadora por aspersión con cepillos rotatorios para frutas yhortalizas. (FUENTE: Peleg, 1985.)

Figura 5. Sistema combinado de lavado por inmersión-aspersiónpara frutas y hortalizas.

Figura 4.6. Lavado por flotación-selección y/o clasificación pordensidad para frutas y hortalizas. (FUENTE: Peleg, 1985.)

Escurrido y/o secado del producto lavado

Dependiendo del proceso subsecuente al que se someterá la materia prima, en ocasiones se requiere escurrir el exceso de agua de la superficie lavada; en casos especiales, como cuando la fruta u hortaliza debe almacenarse para su posterior uso, la superficie debe secarse para evitar su pudrición. Con tal fin pueden emplearse tamices vibratorios, rodillos de hule espuma o sistemas de ventilación.

4.3.4. Combinación de métodos de limpieza

Como ya se ha mencionado, es común combinar diferentes métodos de limpieza. Estas combinaciones pueden incorporar métodos secos, por ejemplo, tamices seguidos de un sistema de aspiración y un separador magnético; métodos húmedos, por ejemplo, lavado por inmersión seguido de un lavado por aspersión y, al final, rodillos de hule espuma de secado; o bien puede tratarse

de un sistema completo que combine métodos secos y después métodos húmedos.

2. SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓNDefinición

La selección consiste en separar la materia prima en categorías según sus características físicas: tamaño, forma y color. La clasificación, por su parte, estriba en separar la materia prima en categorías de acuerdo con su calidad, la cual se refiere al conjunto de atributos que hacen que estos insumos tengan las características visuales y de palatabilidad adecuadas para el producto o proceso al que serán destinados.

La selección y clasificación de frutas y hortalizas pueden llevarse a cabo más de una vez en un solo proceso. Así, por 10 general se efectúa una selección después del lavado, pero antes de someter la materia prima a procesos de pelado, cortado, etc., sobre todo si éstos son mecanizados.

Antes o después de la selección, se realiza una clasificación de la materia prima que se repite una o más veces durante diversas operaciones del proceso, por ejemplo: al concluir el lavado y cortado, o después del pelado y durante el llenado de envases.

Selección

La selección de la materia prima por sus características físicas es fundamental para lograr la eficiencia y control de los procesos y obtener productos finales uniformes y adecuados. Dicha selección permite:

• La posibilidad de aplicar operaciones mecánicas como pelado, corte, deshuesado, etcétera.

• El cálculo preciso de procesos que implican trasmisión de calor: escaldado, tratamiento térmico, deshidratación y congelación, entre otros.

• El adecuado acomodo y control de peso de las frutas y hortalizas dentro de los envases.

• La obtención de productos homogéneos, atractivos y de porciones uniformes.

Métodos de selección de frutas y hortalizas

Las frutas y hortalizas pueden seleccionarse por diversos métodos según la característica física que se desee seleccionar. Estos métodos se basan en la selección por tamaño, por forma y por color.

Selección por tamaño

La selección por tamaño de frutas y hortalizas se hace mediante tamices, los cuales presentan aperturas fijas o aperturas variables.

a) Tamiz de apertura fija. Como su nombre lo indica, en estos sistemas los tamices tienen perforaciones de un tamaño y forma fijos y pueden ser

vibratorios o rotatorios. Estos tamices sólo sirven para productos esféricos, semiesféricos o cilíndricos con baja humedad y que resistan la vibración o rotación, por lo que su uso en frutas y hortalizas se limita a unas cuantas especies: chícharos, cebollas, nueces, aceitunas, castañas y zanahorias. En la figura 4.7 se esquematiza un tamiz de apertura fija para la selección por tamaño de frutas y hortalizas.

b) Tamiz de apertura variable. Es probablemente el método de selección más habitual para procesar frutas y hortalizas. Se ocupan diferentes sistemas, como los que se describen a continuación:

Figura 4.7. Tamiz rotatorio de apertura fija para la selección portamaño de frutas y hortalizas. (FUENTE: Brennan et al.. 1980.)

• Seleccionadora de rodillos. Consiste en una serie de rodillos giratorios (los cuales pueden estar forrados de hule espuma u otro material plástico) con pendiente suficiente para permitir el desplazamiento de la fruta y hortaliza y con separaciones progresivamente mayores entre ellos. La materia prima se selecciona por su tamaño y va cayendo en canales acolchados, colocados a intervalos en la parte inferior de los rodillos. Este sistema es muy útil para diversas especies, como manzana, durazno, piña, guayaba, cítricos, melón, betabel, papa y zanahoria. El funcionamiento de este equipo se muestra en la figura 4.8.

• Seleccionadora de cables o cintas. En principio, estos sistemas son muy similares a los de rodillos, con la diferencia de que aquí se utilizan cables o cintas divergentes que en general se mueven a distinta velocidad una de la otra para facilitar el desplazamiento del producto. Estos equipos convienen en los siguientes casos: la seleccionadora de cables permite que las especies de forma no esférica se desplacen orientadas en una misma posición y, por tanto, se seleccionen según el tamaño de una misma parte de la fruta u hortaliza, por ejemplo, la pera; por otro lado, las seleccionadoras de cinta protegen los productos muy delicados que sufrirían deterioro en una seleccionadora de

rodillos, por ejemplo, la papaya, el mango, la fruta muy madura, el jitomate, la col de Bruselas, etc.

La figura 4.9 muestra el funcionamiento de una seleccionadora de cintas divergentes.

Figura 4.8. Seleccionadora por tamaño de rodillos para frutas yhortalizas. (FUENTE: Kerian Machines. Catálogo de equipo.)

Figura 4.9. Seleccionadora por tamaño de cintas divergentes parafrutas y hortalizas. (FUENTE: Peleg. 1985.)

3. PELADO

El pelado consiste en la eliminación de la cáscara o piel de la materia prima, lo cual es deseable o necesario en la elaboración de diversos productos por una o varias de las siguientes razones:

a) Para lograr una presentación más atractiva de los productos, como es el caso de duraznos, peras, guayabas en almíbar, zanahorias y papas en salmuera.

b) Debido a que la cáscara es una parte incomestible, como sucede con la piña, mango, papaya, sandía, melón, cítricos, ajo y vaina de chícharo, entre otros.

e) Con objeto de evitar el paso de componentes indeseables presentes en la cáscara hacia el producto terminado, como los fenoles y el aceite esencial en cítricos, los pigmentos de manzana de piel roja, los plaguicidas, los contaminantes fuertemente adheridos, etcétera.

El pelado de frutas y hortalizas se hace básicamente mediante cuatro métodos: pelado mecánico, térmico, químico y manual.

Pelado mecánico

El corte y la abrasión son los dos mecanismos que aplica este método.

Corte

Se realiza fundamentalmente al presionar la fruta u hortaliza en rotación contra unas cuchillas fijas. También se utilizan equipos con cuchillas rotatorias y el producto fijo. Aunque existen diseños de equipos muy específicos para determinadas frutas y hortalizas (como piña y ejote), los equipos más usados se destinan para productos esféricos o semiesféricos (como manzana, durazno, guayaba, cítricos) y pueden tener adaptados cuchillas y dispositivos en forma de cuchara que en la misma operación pelan, parten en mitades y eliminan la semilla o hueso.

Abrasión

En este sistema, la materia prima por pelar se pone en contacto con rodillos o cilindros giratorios con superficie de carborundo (material abrasivo a base de silicio y carbono). El contacto de esta superficie abrasiva rotatoria arranca la piel del producto por pelar y ésta, a su vez, se elimina mediante la aplicación de chorros de agua, que además evitan el calentamiento excesivo de la superficie del producto por la acción abrasiva. Este sistema sirve para el pelado de cebolla, ajo, betabel y papa, aunque en esta última puede presentarse un ligero oscurecimiento de la pulpa, ya que no puede escaldarse con anterioridad.

Pelado térmico

Este tipo de pelado puede llevarse a cabo por diversos sistemas:

Pelado con vapor

En este sistema, la materia prima se somete por un tiempo corto (de 15 a 30 segundos) a una corriente de vapor vivo que resquebraja la piel y la vuelve fácilmente removible, mediante la aplicación de chorros de agua a presión, los cuales además enfrían el producto. Dado el corto 4.5. PELADO 65 tiempos de exposición al vapor y su baja conductividad térmica, el calor no penetra al interior de la fruta u hortaliza, sino que se queda en la superficie, por lo que no afecta las características de la materia prima.

Este sistema se adapta para el jitomate, zanahoria, remolacha, betabel y durazno maduro, entre otros.

Pelado por fiama

Este método no puede utilizarse para la gran mayoría de frutas y hortalizas, pero es sumamente eficaz para el pelado de algunos productos, como pimientos, chiles, cebollas, etc. El producto se coloca en bandas transportadoras que pasan a través de hornillas, con flama directa (que alcanzan temperaturas de 400°C o superiores). El producto debe girar durante su paso por la flama y los tiempos deben ser muy cortos para evitar el deterioro del producto. La piel se quema Yse elimina con chorros de agua a presión. La ventaja de este pelado estriba en su alta eficacia para ciertos productos, pues produce mermas muy pequeñas, del orden de 10%, pero sus desventajas son su baja versatilidad y la desintegración total de la cáscara, lo que impide un uso posterior de ella.

Este sistema consiste en sumergir o asperjar la materia prima que se va a pelar en una solución diluida (2-20 %) de hidróxido de sodio (NaOB) a temperaturas cercanas a ebullición (95-100 "C) durante periodos cortos

(2-8 min) y muy controlados. El hidróxido de sodio desintegra la piel, que se elimina posteriormente ya sea mediante agua a presión (método tradicional), o bien sin aplicación de agua mediante rodillos de goma (pelado químico en seco). En ocasiones, la fruta u hortaliza pelada Con químicos se sumerge después en una solución de ácido (normalmente ácido cítrico) para neutralizar cualquier residuo cáustico. En caso de que la cáscara posea en su superficie una capa gruesa de cera (como ocurre con la manzana), la materia prima se somete, antes de la aplicación de la sosa, a la acción de agentes surfactantes que faciliten la penetración de aquélla a la cáscara.

El pelado químico es muy utilizado para una gran diversidad de frutas y hortalizas, como durazno, manzana, pera, guayaba, segmentos de toronja, papas, zanahorias, betabel, etc., lo cual requiere, para cada caso, una concentración de hidróxido de sodio y un tiempo de exposición específicos, como se ilustra en la tabla 4.1.

Tabla 4.1. Condiciones para el peladoquímico de algunas frutas y hortalizas.

Existen en el mercado diversos diseños de equipos para efectuar el pelado químico, ya sea de manera batch, o bien en forma continua, eficiente y controlada. Algunos de estos diseños se muestran en las figuras 4.11 y 4.12.

Entre las principales ventajas del pelado químico se encuentran las siguientes:

Figura 4.11. Peladora rotatoria con hidróxido de sodio para frutas yhortalizas. (FUENTE: López. 1981.)

Figura 4.12. Peladora de banda con hidróxido de sodio para frutas y

hortalizas. (FUENTE: Joslyn y Heid, 1963.)

Concentración Tiempo TemperaturaProducto deNaOH{%) (min) (°C)

Durazno 2-4 1-2 95Manzana 6 3-4 95Pera 1 1-2 95Betabel 7 3-4 95

IV. CONCLUSIONESV.

Se logró identificar los diferentes métodos de pelado, considerando los factores de temperatura, tiempo de pelado y calidad, el cuál este ultimo influye en gran parte para modificar los otros factores así como el tener en cuenta el destino del producto.

No sin dejar de lado la importancia del tipo de lavado para cada fruta u hortaliza, la selección y la clasificación que determinan el método a utilizar y el producto a desarrollar.

Se debe de realizar desde el inicio del proceso los análisis de control de calidad basados en las normas, para no arrastrar errores y por ende no tener perdidas fuertes y así tener finalmente un producto de alta calidad.

En el caso del pelado caustico los problemas que se presentaron fueron por falta de experiencia al aplicar el método, ya que los lotes fueron sobre expuestos (4min) a la lejía, a una concentración mayor (6%) que la reportada en el manual de prácticas (4%), además de que la madurez de la guayaba utilizada (madurez de consumo) no era la óptima para el proceso. Es por eso que no se puede refutar la efectividad del método químico, más bien se recalca la importancia de la capacitación del operario a cargo del proceso, tanto como la correcta elección del estado de madurez del producto (madurez fisiológica).

En la industria este es un método muy eficiente, esta eficacia depende del control del proceso, es decir, de la concentración de lejía, de su temperatura y del tiempo de contacto, además de características intrínsecas al producto siendo pelado. En general, a mayor temperatura, se requiere menor tiempo de exposición y menor concentración de lejía; a mayor concentración de lejía, se requiere menor temperatura y menor tiempo de exposición.

El mejor método térmico de pelado fue por ebullición reportando el mejor rendimiento a menor tiempo, esto es debido a que la transferencia de calor fue la mas uniforme ya que el agua envuelve totalmente al producto sumergido. En el pelado con vapor la aplicación no fue uniforme sobre el producto originando que la piel quedara unida en distintas áreas de la fruta, teniendo que dedicar mas tiempo al lavado para desprender la piel; el mismo problema se vio reflejado en el pelado con flama, ya que las irregularidades en la textura del chile poblano dificultaron la aplicación del calor al producto.

El mejor método mecánico fue el manual con 78% de rendimiento, el bajo rendimiento en la máquina de abrasión se debió al tamaño y forma irregular de

las zanahorias, lo que provoco que el mecanismo que raspa el producto arrancara mas allá de la piel, induciendo perdidas.

Cabe recalcar la importancia que tienen las operaciones preliminares como el lavado, selección y clasificación para la correcta aplicación de un método de pelado de frutas y hortalizas, ya que tanto la forma, textura, tamaño e índice de madurez son factores que determinan la efectividad y tipo de método a usar